Hasil bagi pernapasan adalah parameter yang sangat berguna untuk mengevaluasi campuran metabolik yang digunakan saat istirahat atau selama latihan fisik. Karena perbedaan kimia yang menjadi ciri mereka, metabolisme lengkap lemak, protein dan karbohidrat membutuhkan jumlah oksigen yang berbeda. Akibatnya jenis substrat energi teroksidasi juga akan mempengaruhi jumlah karbon dioksida yang dihasilkan.
QR = CO 2 diproduksi / O 2 dikonsumsi
Mempertimbangkan bahwa setiap makronutrien memiliki QR spesifik, dengan mengevaluasi parameter ini adalah mungkin untuk melacak campuran nutrisi yang dimetabolisme saat istirahat atau selama aktivitas kerja tertentu.
Hasil pernafasan karbohidrat
Rumus molekul umum karbohidrat adalah Cn (H 2 O) n. Maka dalam molekul karbohidrat proporsi antara jumlah atom hidrogen dan oksigen tetap dan sama dengan 2: 1. Untuk mengoksidasi heksosa generik (karbohidrat dengan enam atom karbon seperti glukosa) oleh karena itu diperlukan enam molekul oksigen, dengan konsekuensi pembentukan 6 molekul karbon dioksida (C 6 H 12 0 6 + 60 2 → 6H 2 0 + 6C0 2 ) .
Hasil bagi pernapasan dari karbohidrat akan sama dengan: 6CO 2 / 6O 2 = 1, 00
Hasil bagi pernafasan lipid
Lipid dibedakan dari karbohidrat dengan kadar oksigen yang lebih rendah sebanding dengan jumlah atom hidrogen. Akibatnya oksidasi mereka membutuhkan jumlah oksigen yang lebih tinggi.
Mengambil asam palmitat sebagai contoh, kami menemukan bahwa selama oksidasi, 16 molekul karbon dioksida dan air terbentuk untuk 23 molekul oksigen yang dikonsumsi. C 16 H 32 O 2 + 23 O 2 → 16 CO 2 + 16 H 2 O
Hasil bagi pernapasan akan sama dengan: 16 CO 2/23 O 2 = 0, 696
Biasanya lipid dikaitkan dengan hasil bagi pernafasan sama dengan 0, 7, mengingat bahwa nilai ini berkisar 0, 69-0, 73 sehubungan dengan panjang rantai karbon yang menjadi ciri asam lemak.
Hasil bagi protein pernafasan
Perbedaan utama yang membedakan protein dari lemak dan karbohidrat adalah adanya atom nitrogen. Karena perbedaan kimia ini, molekul protein mengikuti jalur metabolisme tertentu. Hati pertama-tama harus menghilangkan nitrogen melalui proses yang disebut deaminasi. Hanya dengan demikian bagian yang tersisa dari molekul asam amino (disebut ketoasid) teroksidasi menjadi karbon dioksida dan air.
Seperti halnya lipid, asam keto juga relatif miskin oksigen. Karenanya oksidasi mereka akan menyebabkan pembentukan jumlah karbon dioksida yang lebih rendah daripada oksigen yang dikonsumsi.
Albumin, protein paling banyak dalam plasma, teroksidasi sesuai dengan reaksi berikut:
C 72 H 112 N 2 O 22 S + 77O 2 → 63CO 2 + 38 H 2 O + SO 3 + 9 CO (NH 2 ) 2
Hasil bagi pernapasan akan sama dengan: 63 CO 2/77 O 2 = 0, 818
Protein QR ditetapkan dengan konvensi pada 0, 82 .
Arti dari hasil pernapasan
Untuk memenuhi kebutuhan energi tubuh, kita masing-masing menggunakan campuran metabolisme yang berbeda dalam kaitannya dengan upaya fisik. Semakin intens ini, semakin besar persentase glukosa teroksidasi. Sebagian besar energi yang dihasilkan saat istirahat berasal dari metabolisme asam lemak. Untuk alasan ini sah untuk mengharapkan hasil bagi pernapasan mendekati 0, 7 saat istirahat dan lebih tinggi selama latihan intens.
Melakukan aktivitas mulai dari istirahat total hingga latihan aerobik ringan, hasil bagi pernapasan sekitar 0, 82 ± 4%. Data ini, diperoleh secara eksperimental, memberikan kesaksian tentang oksidasi organisme dari campuran yang terdiri dari 60% lemak dan 40% karbohidrat (dalam aktivitas fisik sedang atau sedang, peran energi protein dapat diabaikan, oleh karena itu kita berbicara tentang hasil bagi pernapasan non-protein).
Setiap nilai QR sesuai dengan kalori yang setara dengan oksigen yang mewakili jumlah kalori yang dilepaskan per liter O2. Berkat data ini, dimungkinkan untuk melacak pengeluaran energi dari aktivitas kerja dengan presisi tinggi. Kami berhipotesis bahwa selama latihan aerobik sedang, hasil bagi pernapasan, diukur dengan analisis gas, sama dengan 0, 86; berkonsultasi dengan tabel khusus kami menemukan bahwa setara energi per liter oksigen yang dikonsumsi adalah 4.875 Kkal. Pada titik ini, untuk menemukan pengeluaran energi dari latihan, itu akan cukup untuk melipatgandakan liter oksigen yang dikonsumsi oleh 4, 875.
Selama upaya fisik yang intens, situasinya berubah secara radikal dan hasil bagi pernapasan mengalami variasi besar. Karena produksi asam laktat yang masif, banyak mekanisme metabolisme tambahan diaktifkan, seperti sistem buffer dan hiperventilasi. Dalam kedua kasus tersebut terjadi peningkatan eliminasi CO2, terlepas dari oksidasi substrat energi. Meningkatkan data yang ada dalam pembilang (CO2) dan menjaga konstanta penyebut (O2) hasil bagi pernafasan mengalami lonjakan yang mencapai nilai lebih tinggi daripada satu.
Selama pemulihan setelah aktivitas yang intens, ketika bagian dari karbon dioksida digunakan untuk mereformasi cadangan bikarbonat, hasil bagi pernafasan, jatuh di bawah nilai batas 0, 70.
Oleh karena itu jelas bahwa dalam situasi seperti itu hasil bagi pernafasan tidak mencerminkan dengan tepat apa yang terjadi pada tingkat sel selama oksidasi substrat energi. Dalam kasus-kasus ini respirasi ahli fisiologi lebih suka berbicara tentang hasil pernapasan eksternal atau hubungan antara pertukaran pernapasan (R).
